齿轮内孔磨夹具
齿轮加工过程
第九章典型零件制造工艺第一节连杆制造工艺第二节齿轮制造工艺第三节曲轴制造工艺第四节箱体零件制造工艺返回第二节齿轮制造工艺一、概述（一）齿轮的结构特点1）单联齿轮，孔的长径比L/D>1。
2）多联齿轮，孔的长径比L/D>1。
3）盘形齿轮，具有轮毂，孔的长径比L/D<1。
4）齿圈，没有轮毂，孔的长径比L/D<l。
5）轴齿轮（二）圆柱齿轮的精度(1)传递运动的准确性：要求限制齿轮在一转内，主动轮与从动轮传动比的不均匀性。
(2)传动的平稳性：在传递运动过程中要求工作平稳，没有振动、冲击与噪声，则要限制齿轮瞬时传动比的变动范围。
(3)载荷分布的均匀性：在传递动力时不致因接触不良而使齿面受力不匀，局部接触应力过大，引起齿面过早磨损，甚至断裂，降低工作寿命，为此要求啮合轮齿全齿宽均匀接触。
(4)齿侧间隙：齿轮传动中、互相啮合一对齿的非工作齿侧面之间应留有一定的间隙，以便储存润滑油，补偿弹性变形，热变形以及齿轮制造根差和装配误差。
但齿侧间隙也不宜过大，特别对于工作时需要反转的齿轮传动，会产生换向冲击和换向空程。
机械工业通用标准JB179—83对平行轴传动的渐开线圆柱齿轮及其齿轮副，规定了12个精度等级，从1—12级顺次降低。
标准将齿轮每个精度等级的各项公差分成三个组：（三）汽车用齿轮的主要技术要求（1）齿轮精度和表面粗糙度货车变速器的精度不低于8级，Ra3.2μm；轿车齿轮的精度不低于7级，Ra1.6μm。
汽车驱动桥主动圆柱齿轮的精度不低于8级，从动圆柱齿轮的精度不低于9级。
（2）齿轮孔或轴齿轮轴颈尺寸公差和表面粗糙度对于6级精度的齿轮，内孔为IT6,轴颈为IT5；对7级精度的齿轮，内孔为IT7,轴颈为IT6。
链接对基准孔和轴颈的尺寸公差和形状公差应遵守包容原则，表面粗糙度为Ra0.40～0.80μm。
链接页码（3）端面圆跳动端面圆跳动量视齿轮精度和分度圆直径不同而异，对于6～7级精度齿轮，规定为0.011～0.022mm。
机床专用夹具及其设计方法
要有快速对刀元件
2、铣床夹 具的构造 主要由夹 具体、定 位板、夹 紧机构、 对刀块、 定向键等 组成
3．铣床夹具的设计
铣床夹具的安装：主要依靠定向键和
百分表校正来提高安装精度。定位键 的结构尺寸已标准化，应按铣床工作 台的T形槽尺寸选定，它和夹具底座 以及工作台T形槽的配合为H7/h6、 H8/h8。两定位键的距离应力求最大
• • • •
1、分度盘锁紧螺母 2、分度盘 3、定位轴 4、压紧螺母
移动式钻模
• 移动式钻模用在立式钻床上，先后钻销 工件同一表面上的多个孔，属于小型夹 具。移动的方法有两种：一种式自由移 动，另一种是定向移动，用专门设计的 轨道和定程机构来控制移动的方向和距 离。
滑柱式钻模
滑柱式钻模是一种标准化，规格化的 通用钻模。钻模体可以通用于较大范围 的不同工件。设计时，只需根据不同的 加工对象设计相应的定位。夹紧元件。 因此，可以简化设计工作。另外，这种 钻模不需另行设计专门的夹紧装置，夹 紧工件方便，迅速，适用于不同类型的 各种中小型零件的孔加工，生产中，尤 其是大批量生产中应用较广。
4、钻套的材料
性能要求：高硬度，耐磨 常用材料：T10A T12A CrMn 或20渗 碳淬火 D≤10mm CrMn D<25mm T10A T12A HRC58~64 D≥25mm 20渗碳淬火 HRC58~64
镗模
（一）镗模的特点及其组成 1、特点：镗床夹具称镗模，主要用于加工 箱体类零件上的孔或孔系通过布置镗套， 可加工出较高精度要求的孔或孔系。 与 钻模相比，它有相同之处，但箱体孔系 的加工精度一般要求较高，其本身精度 比钻模高。
l—台肩销 2—快换垫圈 3—螺母
数控螺旋锥齿轮磨齿机技术
数控螺旋锥齿轮磨齿机技术规格1、机床用途及基本要求：1.1、φ1m数控螺旋锥齿轮磨齿机磨削螺旋锥齿轮设备，此机床采用展成法加工Gleason制弧齿锥齿轮，具备Gleason齿制的收缩齿和等高齿的加工功能，可加工成对啮合的盘齿轮、轴齿轮。
磨齿机适合对强化热处理后的零件进行高精度磨削加工。
机床结构成熟可靠，机床具有足够的静、动刚度，热稳定性和长期的精度保持性，机床具有良好的静态和动态精度。
机床设计和制造技术采用成熟可靠的技术，机床外观设计简洁、实用，并符合工厂使用要求。
机床伺服系统全部采用西门子执行元件，其精度高、可靠性好、抗干扰能力强、响应速度快。
机床设计具备良好的操作性，容易维修，符合工厂安全要求。
机床售后服务良好、在公司内设立培训中心及备件库，对于客户的机床售后问题，公司可在24 内进行响应。
机床采用全封闭式防护的防护罩，适用于长期、连续、高效率的加工，由于采用全封闭式防护设计对机床周围环境的的影响极小。
机床设计制造完全符合《GB15760-2004金属切削机床安全防护通用技术条件》标准。
1.2、加工材质及硬度：材质：渗碳（氮）钢如（17Cr2Ni2Mo、17CrNi3Mo、20CrMnTi）、42CrMo、ZG250～500等黑色金属硬度：调质处理HB200～340渗碳及淬火HRC58～621.3、验收加工典型零件：验收的零件由双方在机床加工精度和加工范围内协商确定。
1.3.1、盘齿轮1.3.2、轴齿轮2、机床使用环境：5.1 机床部件的结构、功能及性能详细描述。
YK20100型全数控螺旋锥齿轮磨齿机是七轴五联动全数控弧齿加工机床，机床采用展成法加工弧齿锥齿轮。
机床防护采用全封闭式结构。
机床配有独立的磨削油冷却过滤系统，高效的油雾收集装置（空气净化装置）及集中润滑系统，同时还带有余量分配规。
机床磨削精度达到锥齿轮和准双曲面齿轮精度标准5级精度的各项技术指标（GB5级），齿面粗糙度为Ra0.8。
工装夹具设计图解及实例
需限制哪几个自由度？
完全取决于加工技 术要求。
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图2-34a所示为铣削长方体工件上平面工序，
要求保证Z方向上的高度尺寸及上平面与底面 的平行度，只需限制 、、3个自由度即可。
而图2-34b所示为铣削一个通槽，需限制除了
外的其他5个自由度。
图中c所示在同样的长方体工件上铣削一个键
将工件装在机床上，然后按工件的某个（或
某些）表面，用划针或用百分表等量具进行 找正，以获得工件在机床上的正确位置。
直接找正装夹效率较低，但找正精度可以很
高，适用于单件小批生产或定位精度要求特 别高的场合 。
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2）划线找正装夹
这种装夹方法是按图纸要求在工件表面上事先划
一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行 不同工序的加工。
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（2）按使用的机床分类
由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同，
对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。
按所使用的机床不同，夹具又可分为：车床夹具、
铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮 机床夹具和其他机床夹具等。
工件的六点定位原理是指用六个支撑点来分别限制
工件的六个自由度，从而使工件在空间得到确定定 位的方法。
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图
工件在空间的自由度与工件六点定位
几个需特别注意的问题
1）定位与夹紧的区别 机械加工中关于自由度的概念与力学中自由度 的概念不完全相同。 机械加工中的自由度实际上是指工件在空间位
1）能稳定地保证工件的加工精度
拨叉零件的加工工艺分析_彭红梅
工序数目少，工件装夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作 工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个 表面易于保证这些表面间的相互位置精度。 使用设备少，大量生产可 采用高效率的专用机床，以提高生产率。 但采用复杂的专用设备和工 艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 4.2.2 工序分散的特点
科 ● 【参考文献】
［1］王 先 逵 ，编 著 ．机 械 制 造 工 艺 学 ：上 下 册 [M]．北 京 ：清 华 大 学 出 版 社 ，1989． ［2］李 德 庆 ，吴 锡 英 ，编 著 ．计 算 机 辅 助 制 造 [M]．北 京 ：清 华 大 学 出 版 社 ，1992． ［3］赵 志 修 ．机 械 制 造 工 艺 学 [M]．北 京 ：机 械 工 业 出 版 社 ，1985． ［4］孙 大 涌 ，主 编 ．先 进 制 造 技 术 [M]．北 京 ：机 械 工 业 出 版 社 ，2000．
半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工 做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 IT9～IT10。表 面粗糙度为 Ra10～1.25μm。
4.3.3 精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形
状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求. 另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。 精 加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加 工 精 度 ． 精 加 工 的 加 工 精 度 一 般 为 IT6～IT7， 表 面 粗 糙 度 为 Ra10～ 1.25μm。
《机床夹具设计》课件(6)
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夹具设计教学课件
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2）钻套的尺寸、公差及材料
A、钻套导向孔的基本尺寸一般取刀具的最大极限尺寸， 采用基轴制间隙配合。
B、钻套的导向高度H＝1～2.5d（其中，d为钻套孔径）。 加工精度高或被加工孔径小时取较大值，反之取较小值。
C、排屑空间h越大，排屑越方便，但刀具的刚度和孔的加 工精度都会降低，一般根据工件的材料和精度来确定。
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2、铣床夹具的设计要点
（1）定位元件和夹紧装置的设计要点
定位元件：除遵循一般的设计原则外，布置时应尽量 使主要支承面积大些。工件加工部位呈悬臂状态时， 应采用辅助支承。
夹紧装置：应保证足够的夹紧力，并具有良好的自锁性 能，以防止夹紧机构因振动而松夹。施力的方向和作用 点要恰当，并尽量靠近加工表面，必要时设置辅助夹紧 机构，以提高夹紧刚度。
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固定式镗套
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2） 回转式镗套
镗套随镗杆一起转动，与镗杆之间 只有相对移动而无相对转动。这种镗套 大大减少了磨损，也不会因摩擦发热而 “卡死”。因此，它适合于高速镗孔。
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回转式镗套
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（2）镗杆直径和轴向尺寸
镗杆直径d及长度L主要是根据所镗孔的直径D 及刀具截面尺寸B×B来确定。镗杆直径d应尽 可能大，其双导引部分的L/d≤10为宜；而悬伸 部分的L/d≤4～5，以使其有足够的刚度来保证 加工精度。
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发动机箱体的机械加工工艺及钻孔夹具设计1
摘要本设计是汽车变速箱箱体零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。
汽车变速箱箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。
一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。
因此，本设计遵循先面后孔的原则。
并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。
基准选择以变速箱箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，以顶面与两个工艺孔作为精基准。
主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。
在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。
支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。
整个加工过程均选用组合机床。
夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用气动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。
因此生产效率较高。
适用于大批量、流水线上加工。
能够满足设计要求。
关键词：变速箱；加工工艺；专用夹具AbstractThe design is about the special-purpose clamping apparatus of the machining technology process and some working procedures of the car gearbox parts. The main machining surface of the car gearbox parts is the plane and a series of hole. Generally speaking, to guarantee the working accuracy of the plane is easier than to guarantee the hole’s. So the design follows the principle of plane first and hole second. And in order to guarantee the working accuracy of the series of hole, the machining of the hole and the plane is clearly divided into rough machining stage and finish machining stage. The supporting hole of the input bearing and output bearing is as the rough datum. And the top area and two technological holes are as the finish datum. The main process of machining technology is that first, the series of supporting hole fix and machine the top plane, and then the top plane and the series of supporting hole fix and machine technological hole. In the follow-up working procedure, all working procedures except several special ones fix and machine other series of hole and plane by using the top plane and technological hole. The machining way of the series of supporting hole is to bore hole by coordinate. The combination machine tool and special-purpose clamping apparatus are used in the whole machining process. The clamping way is to clamp bypneumatic and is very helpful. The instruction does not have to lock by itself. So the product efficiency is high. It is applicable for mass working and machining in assembly line. It can meet the design requirements.Key words: Gearbox; machining technology; special-purpose clamping apparatus目录摘要 (I)ABSTRACT ...................................................... I I 目录......................................................... I II 第1章绪论 (1)1.1当前发展现状 (1)1.2 论文主要研究内容 (2)第2章发动机箱体工艺设计 (3)2.1箱体的分析 (3)2.1.1箱体的功用分析 (4)2.1.2箱体结构和功用的分析 (5)2.1.4箱体的技术分析 (6)2.1.5箱体的材料分析 (6)2.2发动机箱体毛坯的设计 (7)2.2.1确定毛坯种类及加工方法的选择 (7)2.2.2毛坯的工艺分析及要求 (8)2.2.3毛坯余量和公差的确定 (9)2.3工艺路线设计 (12)2.3.1加工方法的选择 (12)2.3.2箱体的材料及热处理 (12)2.3.3阶段的划分 (13)2.3.4工序的集中与分散 (13)2.3.5基准的选择 (14)2.3.6 拟定发动机箱体的工艺路线 (15)2.4 加工设备及工艺装备的选择 (17)2.5 加工工序设计 (19)第3章钻床专用夹具设计 (26)3.1夹具的设计内容 (26)3.1.1定位基准的选择 (26)3.1.2工件的夹紧及夹紧装置 (26)3.1.3夹具材料的选择 (30)3.1.4夹具精度分析 (28)3.2削边销 (26)3.3支承板 (26)3.4压板 (27)3.5夹具体中间支架 (28)3.6齿轮齿条偏心轮部分的设计 (26)3.7齿轮的设计 (27)3.8键的选择及校核............................ 错误！未定义书签。
毕业设计说明书拨叉加工工艺及夹具设计
毕业设计说明书拨叉加工工艺及夹具设计一、设计任务本设计的任务是针对一种拨叉的加工工艺及夹具设计，主要进行以下方面的工作：1.分析拨叉的工作原理和结构特点。
2.通过实验和理论计算确定拨叉的材料、尺寸和加工精度要求。
3.设计拨叉加工的工艺流程，确定每道工序所需加工设备和工具。
4.设计适合拨叉加工的夹具，以提高加工效率和加工精度。
二、拨叉的工作原理和结构特点拨叉是变速器中的一种传动部件，主要起到连接两个齿轮之间的转动作用。
其工作原理是利用轴承轮对拨叉的轴心线产生一个压力，使得拨叉能够沿着轴心线运动，连接齿轮并实现传动。
拨叉的结构特点主要体现在以下几个方面：1.整体结构，无接头。
2.尺寸精度要求较高，尤其是轴孔与轴承轮的匹配精度。
3.材料选用要求高强度、高硬度以及良好的耐疲劳性。
4.表面质量要求高，特别是轴孔的表面粗糙度和直线度要求较高。
5.生产批量大，成本控制能力要求强。
三、确定拨叉的材料、尺寸和加工精度要求1.材料选用根据拨叉的工作原理和结构特点，应选用高强度、高硬度以及耐疲劳性良好的材料。
常用的材料有 20CrMnTi、42CrMo、45# 钢等，其中，20CrMnTi 是同时满足强度、硬度和韧性要求的理想材料。
2.尺寸和加工精度要求拨叉的轴孔和轴承轮是关键部位，其匹配精度应达到 IT6 级别，轴孔表面粗糙度≤ Ra0.4μm，轴孔中心线垂直度≤ 0.05mm，轴孔中心线与轴承轮的轴心线平行度≤0.08mm。
此外，整体尺寸公差应控制在±0.03mm 以内。
四、拨叉加工的工艺流程及设备工具针对拨叉的结构特点和加工精度要求，可设计以下的加工流程：1.铣削面采用立式铣床进行加工，分两次进行铣削。
先将工件安装在夹具上，进行端面精加工，保证铣削面的平行度和面质量。
然后再进行一次常规铣削，使铣削面的粗糙度达到要求。
2.车削轴孔采用车床进行加工。
在结合具有稳定性的夹具上进行定位，以保证轴孔的精度和平行度。
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齿轮内孔磨夹具
前言
热处理后齿轮齿圈径向跳动允差的控制，在没有齿轮磨床的情况下，控制齿圈径跳的方法通常有二种。
其一，是在热处理前提高齿轮加工精度和减少齿轮热处理变形。
但这种方法受齿轮加工设备及热处理过程等诸多因素影响，最终误差难以绝对控制；其二，就是以热处理后的齿轮齿面为定位基准，磨削齿轮的定心内孔，以保证齿圈径向跳动的允差。
下面介绍我所设计的两种结构简单、操作方便、实用的齿轮节园定位磨内孔夹具。
1.弹簧套式节园磨夹具
1.1结构与操作方法
结构如图1。
手持保持圈，将3个滚柱插入齿槽内，再把齿轮放入弹簧套内，拧动内六角螺钉，使弹簧套通过滚柱夹紧齿轮，即可开始磨孔。
本夹具适用于分度园直径小于φ120的齿轮。
用这种夹具在普通磨床上磨齿轮内孔，齿圈径跳可控制在0.05mm范围内。
1.2主要件的设计加工要点
（1）夹具体：夹具体选用能热处理淬火到HRC55以上的优质碳素钢或合金钢。
内锥面淬火到HRC55～62。
借助于连接法兰，将夹具体安装于磨床主轴，用磨床本身磨夹具体内锥孔，使其锥面跳动允差不大于0.01mm，粗糙度值不大于Ra0.8um。
（2）弹簧套：弹簧套选用65Mn。
淬火硬度HRC45。
以内孔定位磨外锥面，并与夹具体内锥面配磨，接触面不少于百分之八十。
内孔和外锥面粗糙度Ra0.8um。
由于夹紧后，孔径收缩，故在锥面沿轴向开有5mm宽通槽，此槽待外锥面及内孔磨好后再铣成。
（3）滚柱：滚柱选用T8材料，淬火硬度HRC58～62，圆柱度允差0.005mm，粗糙度Ra0.8um，三件滚柱外圆直径需一致，相差不得超过0.005mm.滚柱在保持器环上的位置：若齿轮齿数为3的倍数，则滚柱在保持器上均布。
若不是3的倍数，则布置于三分之一齿轮圆周处就近齿槽的位置上。
1.3滚柱直径dp值的确定
（1）滚柱直径dp值应满足：滚柱放入齿槽后要高出齿轮的外圆，否则不能夹紧分度圆，而滚柱的中心位置必须高于齿轮分度圆，用滚柱模拟齿形，滚柱与两齿侧的接触点应位于齿轮分度园的附近。
如不考虑齿侧间隙，则两接触点的弦长等于分度园齿厚弦长，
则So=Sf==mzsin（90/z）式中：So――滚柱与两齿侧接触点弦长；
Sf――齿轮分度圆齿厚弦长
（2）滚柱直径dp值的计算：图2中，直角三角形O’AB中AB=Sf/2；O’A=AB/cosaf=（Sf/2）
/cosaf=mzsin（90/z）/2cosafdp=2O’A=mzsin（90/z）/cosaf；式中af――分度圆压力角，按上式算出dp后取整，即为实际滚柱直径。
2.凸轮式节园磨夹具
2.1结构与使用方法
结构如图7。
将保持器上的滚柱插入齿槽，然后把齿轮放入凸轮环，转动齿轮使滚柱进入凸轮面，再把扳手上的夹紧销插入齿槽，转动扳手，使齿轮夹紧。
本夹具适用所有齿数、模数的齿轮，其精度主要取决于凸轮环上三凸轮面的同轴度。
2.2凸轮环的设计加工要点
凸轮环选用能热处理淬火至HRC55以上的优质碳素钢或合金钢，三凸轮面淬火硬度为HRC58～62。
三凸轮面对应点直径必须一致，允差为0.005mm，凸轮面粗糙度Ra0.8um。
夹具安装于磨床上后，校正三凸轮面，对应点跳动允差0.01mm。
2.3凸轮面大径、小径的确定
2.4其余零件的设计、计算、加工与弹簧套式节园夹具一致
3.结语
经过多年使用的实践证明，只要保证夹具的制造和安装精度，以齿面节圆定位磨削齿轮内孔以保证齿轮齿圈径跳允差这种方法可行且精度稳定。
（作者单位：安徽工业经济职业技术学院）
作者简介
江静（1962――），女，高级工程师，曾多年在企业从事机械零件加工工艺设计、工装设计、专用机床设计、汽车设计；目前主要从事机电类专业课和专业基础课的教学工作.。